Étude du pompage optique dans le formalisme de la matrice densité

Abstract
A detailed treatment is given for résonance absorption and emission radiation by an ensemble of atoms. Radiation is treated quantum-mechanically. The density matrix formalism is used to describe atoms in the ground and in the excited states. It is shown that the effect of optical excitation is to give the ground state a finite lifetime and a self energy. Differential equations are derived which describe the effect of the different steps of the optical pumping cycle on the density matrix in the ground state.

Résumé
On étudie de façon détaillée les processus d'absorption et d'émission de photons de résonance optique par un ensemble d'atomes. Le rayonnement est traité quantiquement ; l'ensemble des atomes, représenté par une matrice densité dans l'état excité et l'état fondamental. On montre que sous l'influence de l'excitation lumineuse, l'état fondamental acquiert une durée de vie finie et une self-énergie. Des équations différentielles sont obtenues qui décrivent l'effet des différentes étapes du cycle de pompage optique sur la matrice densité dans l'état fondamental.